μC/OS-Ⅱ日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間：2020-12-12 10:59
文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的核心，無論是操作系統(tǒng)本身數(shù)據(jù)的處理還是用戶信息在介質(zhì)上的存儲，文件系統(tǒng)都起著關(guān)鍵性的作用。隨著嵌入式系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的復雜性加大，在嵌入式系統(tǒng)中加入文件系統(tǒng)已然成為很多應(yīng)用的趨勢。在如今，絕大部分的嵌入式系統(tǒng)都使用閃存來存放數(shù)據(jù)和代碼，特別是NAND Flash常用于存放系統(tǒng)。由于在Flash上建立文件系統(tǒng)存在諸多問題如損耗均衡，而日志類型的文件系統(tǒng)寫日志的特點，正可以解決這一問題。本文首先介紹了Flash閃存，特別是NAND Flash的物理結(jié)構(gòu)特點，其次闡述了嵌入式文件系統(tǒng)的重要性及其分類，重點介紹了基于NAND Flash而設(shè)計的日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)YAFFS的原理，本文還介紹了C/OS-II操作系統(tǒng)實時內(nèi)核組織管理結(jié)構(gòu)。在深入理解NAND Flash的存儲特性、日志類型文件系統(tǒng)的工作機制原理后，基于C/OS-II操作系統(tǒng)實時內(nèi)核，本文設(shè)計了一個簡單的應(yīng)用于NAND Flash的日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)UCS，UCS有四個層次：為用戶提供API函數(shù)的函數(shù)接口層、檢驗數(shù)據(jù)正確性與合法性的文件系統(tǒng)層、物理地址與邏輯地址相互轉(zhuǎn)換形成索引樹結(jié)構(gòu)的邏輯地址層，和與底部硬件直接傳遞數(shù)據(jù)的...
【文章來源】：遼寧大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
NandFlash存儲結(jié)構(gòu)圖
第 2 個地址序列：加上表示上半頁或下半頁的第 8 位，需把 NAND_ADDR相對右移 8+1=9 位，也就是把 NAND_ADDR[16:9]傳遞到 I/O[7:0]上；第 3 個地址序列：NAND_ADDR 右移 8 位，將 NAND_ADDR[24:17] 傳遞到 I/O[7:0]上；整個信息的傳送過程需要 3 步才能完成。如果 NAND Flash 的大小是 32MB的以上的話，而第 3 步塊地址最高位只到 A[24]，因此還需再次尋址一次才能完成。
和數(shù)據(jù)提供了統(tǒng)一的命名空間，使用了標準的 POSIX 語義，允許并發(fā)和連貫的讀取和寫入訪問文件系統(tǒng)中的文件�？蛻舳瞬恢苯有薷牡� OST 文件系統(tǒng)的對象，然而相反的是，這個將這個任務(wù)委派給 OSSE。這種方法可以確保大型集群和超級計算機的擴展性，同時也提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。相比之下，共享塊為主的文件系統(tǒng)，如全球文件系統(tǒng)和 OCFS 必須通過所有客戶端允許直接訪問底層存儲器，并增加了誤操作或有缺陷的客戶端造成/文件系統(tǒng)損壞的風險。3.3 線性文件系統(tǒng)線性文件系統(tǒng)又稱為連續(xù)存放文件系統(tǒng)，在線性文件系統(tǒng)中，每一個文件可以劃分為文件頭區(qū)和文件數(shù)據(jù)區(qū)兩個部分[22]。文件頭存儲著文件的屬性，一共 32 位，包含了文件名、文件長度、創(chuàng)建時間、文件頭 next 指針等。每個文件的相互連接是單向鏈表，存儲次序是順序排列。文件系統(tǒng)的布局結(jié)構(gòu)如圖 3-2 所示，它可以劃分為超級塊和數(shù)據(jù)塊兩部分。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Flash的嵌入式文件系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張繼珂,谷青范. 工業(yè)控制計算機. 2011(04)
[2]淺談嵌入式Linux開發(fā)中NFS的安裝配置[J]. 趙曉鳳. 科技創(chuàng)新導報. 2010(36)
[3]大容量NAND Flash文件系統(tǒng)中的地址映射算法研究[J]. 時正,陳香蘭,紀金松,龔育昌. 小型微型計算機系統(tǒng). 2010(01)
[4]嵌入式系統(tǒng)中的線性Flash文件系統(tǒng)設(shè)計[J]. 吳雨俊. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2003(10)
碩士論文
[1]基于HDFS的分布式文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)冗余技術(shù)研究[D]. 吳昊.西安電子科技大學 2011
[2]基于AT91SAM9261的嵌入式Linux的移植及其應(yīng)用研究[D]. 梁志剛.浙江工業(yè)大學 2009
[3]基于NAND Flash的嵌入式文件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王健.北京交通大學 2008
[4]基于Flash存儲器的嵌入式文件系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 孫健.西安電子科技大學 2008
[5]基于μCOS-Ⅱ的Flash文件系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)[D]. 張長宏.電子科技大學 2006
本文編號：2912425
【文章來源】：遼寧大學遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
NandFlash存儲結(jié)構(gòu)圖
第 2 個地址序列：加上表示上半頁或下半頁的第 8 位，需把 NAND_ADDR相對右移 8+1=9 位，也就是把 NAND_ADDR[16:9]傳遞到 I/O[7:0]上；第 3 個地址序列：NAND_ADDR 右移 8 位，將 NAND_ADDR[24:17] 傳遞到 I/O[7:0]上；整個信息的傳送過程需要 3 步才能完成。如果 NAND Flash 的大小是 32MB的以上的話，而第 3 步塊地址最高位只到 A[24]，因此還需再次尋址一次才能完成。
和數(shù)據(jù)提供了統(tǒng)一的命名空間，使用了標準的 POSIX 語義，允許并發(fā)和連貫的讀取和寫入訪問文件系統(tǒng)中的文件�？蛻舳瞬恢苯有薷牡� OST 文件系統(tǒng)的對象，然而相反的是，這個將這個任務(wù)委派給 OSSE。這種方法可以確保大型集群和超級計算機的擴展性，同時也提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。相比之下，共享塊為主的文件系統(tǒng)，如全球文件系統(tǒng)和 OCFS 必須通過所有客戶端允許直接訪問底層存儲器，并增加了誤操作或有缺陷的客戶端造成/文件系統(tǒng)損壞的風險。3.3 線性文件系統(tǒng)線性文件系統(tǒng)又稱為連續(xù)存放文件系統(tǒng)，在線性文件系統(tǒng)中，每一個文件可以劃分為文件頭區(qū)和文件數(shù)據(jù)區(qū)兩個部分[22]。文件頭存儲著文件的屬性，一共 32 位，包含了文件名、文件長度、創(chuàng)建時間、文件頭 next 指針等。每個文件的相互連接是單向鏈表，存儲次序是順序排列。文件系統(tǒng)的布局結(jié)構(gòu)如圖 3-2 所示，它可以劃分為超級塊和數(shù)據(jù)塊兩部分。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Flash的嵌入式文件系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張繼珂,谷青范. 工業(yè)控制計算機. 2011(04)
[2]淺談嵌入式Linux開發(fā)中NFS的安裝配置[J]. 趙曉鳳. 科技創(chuàng)新導報. 2010(36)
[3]大容量NAND Flash文件系統(tǒng)中的地址映射算法研究[J]. 時正,陳香蘭,紀金松,龔育昌. 小型微型計算機系統(tǒng). 2010(01)
[4]嵌入式系統(tǒng)中的線性Flash文件系統(tǒng)設(shè)計[J]. 吳雨俊. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2003(10)
碩士論文
[1]基于HDFS的分布式文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)冗余技術(shù)研究[D]. 吳昊.西安電子科技大學 2011
[2]基于AT91SAM9261的嵌入式Linux的移植及其應(yīng)用研究[D]. 梁志剛.浙江工業(yè)大學 2009
[3]基于NAND Flash的嵌入式文件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王健.北京交通大學 2008
[4]基于Flash存儲器的嵌入式文件系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 孫健.西安電子科技大學 2008
[5]基于μCOS-Ⅱ的Flash文件系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)[D]. 張長宏.電子科技大學 2006
本文編號：2912425
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